JP4437805B2 - Ink ejection apparatus and ink ejection control method - Google Patents
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Description
本発明は、ノズルを備えるヘッドを用いて、媒体にインクを吐出するインク吐出装置およびその制御方法に関するものであり、特に、例えばカラーフィルタパネル(Color Filter Panel、以下「CFパネル」と記載する)の画素に対して、迅速かつ正確にインクを吐出することにより、高品質な画素塗布を行う用途に好適に用いることができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法に関するものである。 The present invention relates to an ink ejection apparatus that ejects ink onto a medium using a head including nozzles, and a control method thereof, and particularly, for example, a color filter panel (hereinafter referred to as a “CF panel”). The present invention relates to an ink ejection apparatus and an ink ejection control method that can be suitably used for high-quality pixel application by ejecting ink to these pixels quickly and accurately.
近年、インクを吐出する技術は、民生用のプリンタに転用されるのみならず、液晶用のCFパネル生産装置、その他の生産装置にも幅広く転用されるようになってきており、その用途が多様化している。その一例として、インクを吐出する技術を利用して、基板上にパターンを形成するインクジェットパターニング技術が挙げられる。インクジェットパターニング技術は、インク吐出装置から微量のインクを噴射し、基板上に直接微細なパターンを印字する技術である。このインクジェットパターニング技術は、従来のフォトリソグラフィーによる真空プロセスを用いたパターン生成方法に代わり、脱真空プロセスに使用可能な技術として注目が高まっている。 In recent years, ink ejection technology has been widely used not only for consumer printers but also for liquid crystal CF panel production equipment and other production equipment. It has become. As an example thereof, there is an ink jet patterning technique for forming a pattern on a substrate using a technique for ejecting ink. The ink jet patterning technique is a technique for ejecting a small amount of ink from an ink ejection device and printing a fine pattern directly on a substrate. This ink-jet patterning technique has been attracting attention as a technique that can be used in a vacuum removal process in place of a conventional pattern generation method using a vacuum process by photolithography.
そして、このインクジェットパターニング技術を用いたCFパネルを形成するためのインク吐出装置の開発が盛んに進められている。このインク吐出装置は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の各色からなるインクを、ガラス基板上に形成されているRGB用画素領域内に着弾させることによって各画素を埋め、CFパネルを形成する。このインク吐出装置は、特に、近年益々大面積化が進んでいる液晶用のCFパネル製造において用いられている。そして、このインク吐出装置は、その処理時間が厳重に管理され、一定の短時間で確実に処理を成し遂げることが要求される。さらに、液晶テレビ用途等では、特に高品質なCFパネルが要求される。 And development of the ink discharge apparatus for forming CF panel using this inkjet patterning technique is actively advanced. This ink ejection device fills each pixel by landing ink of each color of red (R), green (G) and blue (B) in an RGB pixel region formed on a glass substrate, A CF panel is formed. This ink ejection device is used particularly in the manufacture of liquid crystal CF panels, which have been increasing in area in recent years. In addition, this ink ejection apparatus is required to have its processing time strictly controlled and to reliably perform the processing in a certain short time. Further, for liquid crystal television applications and the like, a particularly high quality CF panel is required.
また、インクジェットパターニング技術は、画素の全面印刷技術としてのみならず、夾雑物の混入又は付着に起因して生じる欠陥画素を修復するための技術としても広く用いられている。例えば、隣接画素間でのインクの混色等による欠陥画素の場合、混色が発生した欠陥画素のインク層をレーザ装置等により取り除き、その取り除いた部分に再度指定された色のインクをインクジェットパターニング技術によって吐出して修復する方法が用いられている。 In addition, the inkjet patterning technique is widely used not only as a whole pixel printing technique but also as a technique for repairing defective pixels caused by contamination or adhesion of impurities. For example, in the case of a defective pixel due to color mixing of ink between adjacent pixels, the ink layer of the defective pixel in which color mixing has occurred is removed by a laser device, etc. A method of discharging and repairing is used.
特許文献1では、画素にインク吐出して修復する際に、同一ノズルからインクをずらしながら重ねて吐出し、吐出されたインクの間隔を、吐出の前半部よりも吐出の後半部で狭める方法が示されている。具体的には、図9に示すように、吐出の前半部であるB−C間及びC−D間の幅を広くし、吐出の後半部であるD−E間及びE−F間の幅を狭くして吐出する方法が示されている。この方法により、先に吐出したインクドットに引き込まれるように後から吐出したインクドット液が吸い寄せられる現象を防止することが記載されている。
しかしながら、従来のインク吐出装置では、画素の印字方向としてノズルを画素短辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際に、画素内に多くのノズルを割り当てるため、複数のノズルを有するヘッドを用いてそのヘッドを傾けてインクを吐出する場合がある。その場合、画素に先に到着したノズルから先に吐出したインクに、後に到着した他のノズルから後に吐出したインクが引き付けられるため、インク着弾後の画素の膜厚形状が不均一になる。その結果、品質の良好な膜を形成することができないという問題点を有している。 However, in the conventional ink ejection device, when a nozzle is scanned in the pixel short side direction as the pixel printing direction and ink is ejected into the pixel, a head having a plurality of nozzles is allocated to allocate a large number of nozzles in the pixel. In some cases, the head is tilted to eject ink. In this case, since the ink ejected later from the other nozzles that arrived later is attracted to the ink ejected first from the nozzles that arrived first at the pixels, the film thickness shape of the pixels after ink landing becomes uneven. As a result, there is a problem that a film with good quality cannot be formed.
また、特許文献1に開示された方法は、画素の印字方向としてノズルを画素長辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際の、画素長辺方向の膜厚補正方法、すなわち、ノズルを走査させた方向の膜厚補正方法であるため、画素短辺方向に複数のノズルを有するヘッドを走査させる場合には、画素長辺方向の膜厚を補正することができない。
Also, the method disclosed in
さらに、インクジェットパターニング技術が用いられるインク吐出装置により生産されるCFパネルを備えた液晶表示装置は、近年益々大型化しているので、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を基板上に形成し、かつ、欠陥画素に対しては正確に位置調整を行い欠陥を修復して、高画質な画像を実現することが求められている。さらに、欠陥画素にインクを吐出することにより欠陥画素を修復する時間を短縮することは極めて重要である。 Furthermore, liquid crystal display devices equipped with a CF panel produced by an ink ejection device using ink-jet patterning technology have become increasingly large in recent years, so that a film having a uniform film thickness and good quality is formed on the substrate. In addition, it is required to accurately adjust the position of the defective pixel and repair the defect to realize a high-quality image. Furthermore, it is extremely important to shorten the time for repairing defective pixels by ejecting ink to the defective pixels.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成し、さらに、欠陥画素の修復時間を短縮することができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is to form a film having a uniform film thickness and good quality, and further, it is possible to shorten the repair time of defective pixels. An ink ejection apparatus and an ink ejection control method are provided.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を形成し、欠陥画素の修復時間を短縮するために、インク吐出装置及びインク吐出制御方法において、ヘッドの移動方向の制御、インク吐出タイミングの制御及びインクの吐出量の制御を可能とすることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have formed a film having a uniform film thickness and good quality, and shortened the repair time of defective pixels. The inventors have uniquely found that it is possible to control the head moving direction, control the ink discharge timing, and control the ink discharge amount, and have completed the present invention.
すなわち、本発明に係るインク吐出装置は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドを備えるインク吐出装置であって、さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴としている。 That is, in order to solve the above-described problem, the ink ejection device according to the present invention is relatively movable with respect to a medium that is an ink ejection target, and is capable of ejecting ink onto the medium. An ink ejection apparatus comprising a head in which nozzles are provided as nozzle rows, and further, movement control means for performing control such that the movement direction of the head can be moved in a direction non-parallel to the arrangement direction of the nozzle rows; A discharge target nozzle determining means for determining a discharge target nozzle group that is a nozzle group including a plurality of nozzles arranged in succession in the nozzle row and that actually discharges ink to the medium; In the discharge target nozzle group, the ink discharge timing is sequentially delayed from the nozzle that discharges ink first to the nozzle that discharges ink next. Ink discharge timing control means for controlling the discharge of the ink and the discharge amount of the ink discharged first from the nozzle that discharges ink first to the nozzle that discharges ink next In addition, an ink discharge amount control unit that sequentially changes the ink discharge amount stepwise so as to increase the discharge amount of ink discharged later is characterized.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドから、インク吐出動作を制御するインク吐出制御方法であって、上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the ink discharge control method according to the present invention can move relatively with respect to a medium that is an ink discharge target and can discharge ink to the medium. An ink discharge control method for controlling an ink discharge operation from a head provided with nozzles as a nozzle row, wherein the head is movable non-parallel to the nozzle row, and further, the nozzle row A discharge target nozzle determining step for determining a discharge target nozzle group that is a nozzle group composed of a plurality of continuously arranged nozzles and that actually ejects ink to the medium; and the discharge target In the nozzle group, the ink discharge timing is gradually delayed from the nozzle that discharges ink first to the nozzle that discharges ink next. An ink ejection timing control step for controlling ejection, and, in the ejection target nozzle group, from the nozzle that ejects ink first to the nozzle that ejects ink next to the ejection amount of ink that is ejected first And an ink discharge amount control step of sequentially changing the ink discharge amount stepwise so that the discharge amount of ink discharged later becomes large.
上記の発明によれば、ヘッドの移動方向が、ヘッドに設けられたノズル列の配列方向と非平行になっていることから、ノズル列のうち吐出対象ノズル群に決定された各ノズルの中で、インク吐出に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。これにより、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。 According to the above invention, since the moving direction of the head is not parallel to the arrangement direction of the nozzle rows provided in the head, among the nozzles determined as the ejection target nozzle group in the nozzle rows. In this case, the ink discharge occurs earlier, the ink discharge timing is shifted within the same nozzle row, and the ink discharge amount can be increased stepwise. As a result, even if the ink ejected later is attracted to the ink ejected earlier, the amount of ink ejected later is larger than the amount of ink ejected earlier. The film thickness can be made uniform as a whole. As a result, a film with good quality can be formed.
また、上記の発明によれば、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、1つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることもできる。 Further, according to the above invention, since the head is provided with the nozzle row having a plurality of nozzles, the repair time of the defective pixel can be shortened as compared with the case of using the head provided with one nozzle. it can. Furthermore, the amount of ink discharged from each of the plurality of nozzles can be reduced.
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識手段を備えており、上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。 The ink ejection apparatus according to the present invention further includes an ink ejection area recognition unit that recognizes an ink ejection area that is an area for actually ejecting ink on the medium. A nozzle group including a plurality of nozzles included in the nozzle row and corresponding to the recognized ink discharge region is determined as a discharge target nozzle group, and the ink discharge timing control unit and the ink discharge amount control unit are respectively configured to perform ink discharge. It is preferable to determine the nozzle that has arrived first in the region as the nozzle that ejects ink first, and to control the change in the ink ejection timing and the amount of ink ejection of each nozzle in the order of sequential arrangement.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。 The ink ejection control method according to the present invention further includes an ink ejection area recognition step for recognizing an ink ejection area, which is an area where ink is actually ejected on the medium. A nozzle group including a plurality of nozzles included in the nozzle row and corresponding to the recognized ink discharge area is determined as a discharge target nozzle group, and the ink discharge timing control step and the ink discharge amount control step are respectively performed with ink. It is preferable to determine the nozzle that has arrived first in the ejection region as the nozzle that ejects ink first, and to control the ink ejection timing and the change in the ink ejection amount of each nozzle sequentially and sequentially.
これにより、ノズル列のうちインク吐出領域に割り当てられたノズル群の中でインク吐出領域への到達に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。つまり、インク吐出領域に先に到着したノズルからは少量のインクを先に吐出させ、後に到着した他のノズルからは多量のインクを後に吐出させることができる。 As a result, the nozzle group assigned to the ink discharge area in the nozzle array has a predecessor to reach the ink discharge area, and the ink discharge timing is shifted within the same nozzle array to increase the ink discharge amount stepwise. be able to. That is, a small amount of ink can be ejected first from the nozzles that have arrived first in the ink ejection region, and a large amount of ink can be ejected later from other nozzles that have arrived later.
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出領域認識手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。 In the ink ejection apparatus according to the present invention, the ink ejection area recognition unit can recognize at least one of the shape and size of the ink ejection area, and the ink ejection amount control unit includes the ejection area recognition unit. It is preferable to control the change in the ink discharge amount based on the information recognized by the above.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出領域認識ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。 In the ink discharge control method according to the present invention, the ink discharge region recognition step can recognize at least one of the shape and size of the ink discharge region, and the ink discharge amount control step includes the discharge region recognition. It is preferable to control the change in the ink discharge amount based on the information recognized by the means.
これにより、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。 Thereby, the film thickness shape of the ink discharge region after ink landing can be made uniform as a whole. As a result, a film with good quality can be formed.
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出量制御手段が、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算部であることが好ましい。 The ink discharge apparatus according to the present invention is an ink discharge droplet number calculation unit in which the ink discharge amount control unit changes the ink discharge amount stepwise by changing the droplet amount of the discharged ink. Preferably there is.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出量制御ステップが、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算ステップであることが好ましい。 In the ink discharge control method according to the present invention, the ink discharge amount control step may change the ink discharge amount stepwise by changing the droplet amount of the discharged ink. It is preferable that
これにより、インク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。 Thereby, the ink discharge amount can be changed at a more accurate rate.
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記移動制御手段が、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動する制御を行うことが好ましい。 In the ink ejection apparatus according to the present invention, it is preferable that the movement control unit performs control to move the head or the medium in a direction inclined with respect to the arrangement direction of the nozzle rows.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、ヘッドまたは媒体が、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動可能となっていることが好ましい。 In the ink ejection control method according to the present invention, it is preferable that the head or the medium can move in a direction inclined with respect to the arrangement direction of the nozzle rows.
これにより、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して直交する方向に移動させる場合と比較して、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を増加させることができる。その結果、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。また、ヘッドまたは媒体を、インク吐出領域の短辺方向に移動させることで、インク吐出領域の長辺方向の膜厚補正をすることができる。その結果、ヘッドまたは媒体を、上記インク吐出領域の長辺方向に移動させて長辺方向の膜厚補正をする場合と比較して、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。 Thereby, the number of nozzles allocated to the ink ejection region can be increased as compared with the case where the head or the medium is moved in a direction orthogonal to the arrangement direction of the nozzle rows. As a result, the repair time for defective pixels can be shortened. Further, by moving the head or the medium in the short side direction of the ink discharge region, it is possible to correct the film thickness in the long side direction of the ink discharge region. As a result, it is possible to shorten the repair time of defective pixels as compared with the case where the head or the medium is moved in the long side direction of the ink discharge region to correct the film thickness in the long side direction.
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整手段を備えていることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記角度調整手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることが好ましい。 In addition, the ink ejection apparatus according to the present invention preferably further includes an angle adjusting unit that adjusts an inclination angle of either the head or the medium. Further, in the ink ejection apparatus according to the present invention, the angle adjusting unit adjusts the inclination angle of the head or the medium with respect to the arrangement direction of the nozzle rows based on at least one of the shape and the size of the ink ejection area and adjusts the angle. It is preferable that the nozzle group composed of a plurality of nozzles corresponding to the ink ejection region also serves as ejection target nozzle determining means for determining the nozzle group as the ejection target nozzle group based on the tilt angle.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整ステップを含んでいることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記角度調整ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the ink ejection control method according to the present invention further includes an angle adjustment step of adjusting an inclination angle of either the head or the medium. Further, in the ink ejection control method according to the present invention, the angle adjustment step adjusts the inclination angle of the head or the medium with respect to the arrangement direction of the nozzle rows based on at least one of the shape and size of the ink ejection area, It is preferable to also serve as a discharge target nozzle determining step for determining a nozzle group including a plurality of nozzles corresponding to the ink discharge region as the discharge target nozzle group based on the adjusted inclination angle.
これにより、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を制御することができる。 Thereby, the number of nozzles allocated to the ink ejection area can be controlled.
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、少なくとも、上記角度調整手段により調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御手段により制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成手段を備えており、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。 The ink ejection apparatus according to the present invention further includes at least a tilt angle of the head or medium adjusted by the angle adjustment unit and a stepwise change in the ink ejection amount controlled by the ink ejection amount control unit. Based on the above, it is preferable that an ink discharge pattern generation unit for generating an ink discharge pattern is provided, and ink discharge from the discharge target nozzle group is preferably performed based on the ink discharge pattern.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、少なくとも、上記角度調整ステップにより調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御ステップにより制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。 The ink ejection control method according to the present invention further includes a stepwise change in at least the inclination angle of the head or medium adjusted by the angle adjustment step and the ink ejection amount controlled by the ink ejection amount control step. Based on the above, it is preferable that an ink discharge pattern generation step for generating an ink discharge pattern is included, and ink discharge from the discharge target nozzle group is performed based on the ink discharge pattern.
これにより、生成したインク吐出パターンを用いてインク吐出タイミングを制御することができる。 Thereby, the ink discharge timing can be controlled using the generated ink discharge pattern.
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出タイミング制御手段が、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成手段により生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。 In the ink discharge apparatus according to the present invention, the ink discharge timing control unit uses the ink discharge pattern generated by the ink discharge pattern generation unit for the control to delay the ink discharge timing, and the head includes Ink is preferably ejected based on a control signal from the ink ejection timing control means and the ink ejection pattern.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出タイミング制御ステップが、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成ステップにより生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。 In the ink discharge control method according to the present invention, the ink discharge timing control step uses the ink discharge pattern generated by the ink discharge pattern generation step for the control to delay the ink discharge timing, and the head The ink is preferably ejected based on the control signal from the ink ejection timing control step and the ink ejection pattern.
これにより、インク吐出タイミングおよびインク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。 Thereby, the ink discharge timing and the ink discharge amount can be changed at a more accurate ratio.
また、本発明に係るインク吐出装置は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。 Further, the ink ejection device according to the present invention is preferably used for repairing defective pixels of a color filter panel for a display device. In the ink ejection device according to the present invention, the color filter panel is preferably for a liquid crystal display device.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。 In addition, the ink ejection control method according to the present invention is preferably used for repairing defective pixels of a color filter panel for a display device. In the ink ejection control method according to the present invention, the color filter panel is preferably for a liquid crystal display device.
液晶表示装置の用途では、特に高品質なCFパネルが要求されている。ここで、本発明に係るインク吐出装置およびインク吐出制御方法は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成することができるので、液晶表示装置用CFパネルの欠陥画素修復用に用いることができる。 For the use of liquid crystal display devices, particularly high quality CF panels are required. Here, the ink ejection device and the ink ejection control method according to the present invention can form a film having a uniform film thickness and good quality, and are used for repairing defective pixels of a CF panel for a liquid crystal display device. be able to.
以上のように、本発明に係るインク吐出装置は、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えるものである。 As described above, the ink ejection apparatus according to the present invention includes a movement control unit that performs control so that the movement direction of the head can be moved in a direction non-parallel to the arrangement direction of the nozzle rows, and the nozzle rows. A discharge target nozzle determining means for determining a discharge target nozzle group, which is a nozzle group composed of a plurality of continuously arranged nozzles and that actually discharges ink to a medium; and the discharge target nozzle Ink ejection timing control means for controlling the ejection of ink so that the ejection timing of ink is sequentially delayed from the nozzle that ejects ink first to the nozzle that ejects ink in the group, and the ejection In the target nozzle group, the ink is ejected later from the nozzle that ejects ink first to the nozzle that ejects ink next, than the amount of ink ejected first. As the amount of ink discharged is increased that is one and a ink discharge amount control means for stepwise varying the sequential ink discharge amount.
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記ヘッドが、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むものである。 In the ink ejection control method according to the present invention, the head can be moved non-parallel to the nozzle row, and the nozzle is composed of a plurality of nozzles arranged in succession included in the nozzle row. And a discharge target nozzle determining step for determining a discharge target nozzle group that is a nozzle group that actually discharges ink to the medium, and a nozzle that discharges ink first in the discharge target nozzle group Ink ejection timing control step for controlling the ejection of ink so that the ejection timing of ink is sequentially delayed from the next to the nozzle that ejects ink, and the first ejection of the ejection target nozzle group. The amount of ink ejected later is greater than the amount of ink ejected first from the nozzle to the nozzle to eject ink next. So as to, those containing the ink discharge amount control step of gradually changed sequentially ink discharge amount.
それゆえ、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができるという効果を奏する。 Therefore, even if the ink ejected later is attracted to the ink ejected earlier, the amount of ink ejected later is larger than the amount of ink ejected earlier. The film thickness can be made uniform as a whole. As a result, there is an effect that a film having good quality can be formed.
また、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、1つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができるという効果を奏する。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることができるという効果も奏する。 In addition, since the head is provided with a nozzle row having a plurality of nozzles, it is possible to shorten the repair time of defective pixels as compared with the case of using a head having one nozzle. Furthermore, there is an effect that the amount of ink discharged from each of the plurality of nozzles can be reduced.
本発明の一実施形態について図1ないし図8に基づいて説明すれば以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施形態を示すものであり、インク吐出装置1の要部構成を示すブロック図である。図1に示すように、インク吐出装置1は、主として、インク吐出部2、インク吐出領域認識部(インク吐出領域認識手段)3、インク吐出順番決定部4、インク吐出液滴数演算部5、インク吐出パターン生成部(インク吐出パターン生成手段)6、ヘッドの角度制御部(角度調整手段)21、ヘッドの移動制御部(移動制御手段)22、インク吐出タイミング制御部(インク吐出タイミング制御手段)23を備えている。
FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating a main configuration of an
インク吐出部2は、CFパネル上に発生した複数個の欠陥画素に対してインクを吐出するためのものである。インク吐出部2の詳細な構成については後述する。
The
インク吐出領域認識部3は、CFパネル上に発生した複数個の欠陥画素の形状と位置とを認識するためのものである。例えば、インク吐出領域認識部3は、観察用カメラ等の撮像部を用いることにより、欠陥画素の形状及び位置を認識する。具体的には、インク吐出領域認識部3が欠陥画素の形状及び位置を認識する方法として、実際に撮像部を用いて直接媒体上に点在した欠陥画素の形状、大きさ及び位置を認識する方法や、事前にファイル等を用いて欠陥画素の形状、大きさ及び位置を記述し、それらの情報を電子データとして入手する方法等がある。
The ink discharge
インク吐出順番決定部4は、インク吐出領域認識部3が認識した複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、複数個の欠陥画素を修復する順番を決定するためのものである。つまり、インク吐出順番決定部4は、複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、後述するヘッド7の走査回数を最小化し、処理時間を最短化することを目的として欠陥画素の修復順番を決定する。さらに、インク吐出順番決定部4は、ヘッド7の走査方向も決定する。
The ink ejection
インク吐出液滴数演算部5は、インク吐出順番決定部4によって決定された修復順番及び後述するヘッド7の走査方向に基づいて、欠陥画素に割り当てられた各ノズル10からのインク液滴量を決定するためのものである。つまり、インク吐出液滴数演算部5は、欠陥画素に割り当てられた各ノズル10のうち一端のノズル10から他の一端のノズル10に向けて、インク液滴量を段階的に増加又は減少させるようにインク液滴量を決定する。
The ink discharge droplet
インク吐出パターン生成部6は、インク吐出領域認識部3が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部4によって決定された欠陥画素の修復順番並びに後述するヘッド7の走査方向、及び、インク吐出液滴数演算部5によって決定されたインク液滴量に基づいて、インクの吐出パターンを生成するためのものである。さらに、インク吐出パターン生成部6は、生成したインク吐出パターンをインク吐出タイミング信号としてインク吐出部2に出力する。そして、インク吐出部2の各ノズル10は、インク吐出パターン生成部6から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
The ink ejection pattern generation unit 6 includes the shape and position of defective pixels recognized by the ink ejection
ヘッドの角度制御部21は、インク吐出領域認識部3が認識した欠陥画素の形状と位置に基づいて、後述するヘッド7に備えられているノズル列の角度を算出し、ヘッド7に備えられているノズル列の角度の変更を行うためのものである。そして、インク吐出パターン生成部6は、より具体的には、インク吐出領域認識部3が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部4によって決定された欠陥画素の修復順番並びにヘッド7の走査方向、インク吐出液滴数演算部5によって決定されたインク液滴量、及び、ヘッドの角度制御部21によって決定されたヘッド7に備えられているノズル列の角度に基づいて、インクの吐出パターンを生成する。
The head
ここで、ヘッド7に備えられているノズル列の角度について、以下のことが考えられる。ヘッド7に備えられているノズル列の角度とは、ヘッド7の移動方向に対して斜めに傾けられた角度のことをいう。
Here, the following may be considered for the angle of the nozzle array provided in the
ヘッド7に備えられているノズル列の角度が大きい場合、例えば、45度以上の場合には、その角度が小さい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより大きくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより少なくなる。そのため、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保するためには、ヘッド7を低速で移動させて、ヘッド7が欠陥画素上を通過する時間を長くするか、または、印加する電圧等を制御して、インク吐出部2が大きな液滴を吐出するように制御することが必要となる。逆に、ヘッド7に備えられている両端のノズル間での印字幅はより大きくなるため、両端のノズルを割り当てることにより、大きな欠陥画素に対してもインクの充填が可能となる。
When the angle of the nozzle row provided in the
一方、ヘッド7に備えられているノズル列の角度が小さい場合には、その角度が大きい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより小さくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより多くなる。そのため、ヘッド7を高速で移動させて、ヘッド7が欠陥画素上を通過する時間を短くしても、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保することが可能となる。逆に、ヘッド7に備えられている両端のノズル間での印字幅は小さくなるため、大きな欠陥画素に対しては両端のノズルを用いてもノズルを割り当てることができない。よって、インク充填時の十分なインクの広がり(濡れ性)が確保できない場合には、大きな欠陥画素に対してはインクの充填が不可能となる。
On the other hand, when the angle of the nozzle row provided in the
したがって、ヘッド7に備えられているノズル列の好ましい角度は、主として欠陥画素の大きさによって左右される。つまり、欠陥画素が小さい場合には、欠陥画素に多くのノズルを割り当てることができるように、その角度を小さくすることが好ましい。
Therefore, the preferable angle of the nozzle row provided in the
一方、欠陥画素が大きい場合には、欠陥画素へのインク充填時のインクの広がり(濡れ性)にもよるが、その角度を大きくし、欠陥画素の端部にまでノズルを割り当てることが好ましい。 On the other hand, when the defective pixel is large, it is preferable to increase the angle and assign the nozzle to the end of the defective pixel, depending on the spread (wetting property) of the ink when filling the defective pixel.
ヘッドの移動制御部22は、インク吐出順番決定部4によって決定された修復順番及び後述するヘッド7の走査方向に基づいて、ヘッド7を移動させるためのものである。
The head
インク吐出タイミング制御部23は、ヘッドの移動制御部22によって後述するヘッド7が移動することにより欠陥画素の位置にヘッド7が到着したら、インク吐出パターン生成部6によって生成されたインク吐出パターンに基づいて、インク吐出部2にインク吐出タイミング信号を送るためのものである。そして、インク吐出部2の各ノズル10は、インク吐出タイミング制御部23から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
The ink ejection
例えば、インク吐出部2は、インク吐出タイミング制御部23からエンコーダ信号が入力され、エンコーダのカウント数が指定された数となった場合に、インクを吐出する仕組みとなっている。具体的には、まず、インク吐出タイミング制御部23は、欠陥画素の位置をエンコーダのカウント数に変換する。次に、インク吐出タイミング制御部23は、その変換した情報を、ヘッド7の移動に先立ってインク吐出部2に入力する。その後、ヘッド7の移動が開始する。最後に、インク吐出部2は、インク吐出タイミング制御部23から入力されたエンコーダのカウント数が指定された数に達したら、インクの吐出を開始する。
For example, the
なお、インク吐出タイミング制御部23が、タイミング信号をコンパレータとCPU(Central Processing Unit)等からなる制御部とに出力する構成としてもよい。ここで、コンパレータは、タイミング信号をゲート信号として検出信号をCPUに出力することになる。また、CPUは、コンパレータからの検出信号を判別できることになる。そして、CPUで判別された結果に基づいて、インク吐出部2の各ノズル10は、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
The ink discharge
図2は、インク吐出部2の構成を模式的に示す図である。インク吐出部2は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の各色用の3個のヘッド7(ヘッド7R、ヘッド7G及びヘッド7B)を有している。各ヘッド7は、ノズル10を備えている。なお、本実施の形態では、インク吐出部2は、赤色(R)、緑色(G)又は青色(B)のいずれか一色又は二色のヘッド7のみを有していてもよい。なお、ヘッド7と、ヘッド7に備えられているノズル列とは、平行方向でなくてもよい。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the
各ヘッド7のノズル10が段違いに配置されているのは、各ヘッド7を反時計周りに回転させ、主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド7の両端のノズル10を各ヘッド7の主走査方向と同一方向の直線状になるようにするためである。なお、ヘッド7を主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド7の両端のノズル10が各ヘッド7の主走査方向と同一方向の直線状にならない場合であってもよく、欠陥画素の形状と位置とに合わせてヘッド7の主走査方向に対する傾きを調整してもよい。
The
図2に示すように、各ヘッド7を主走査方向(図2のV方向)又は副走査方向(図2のH方向)に対して斜めに傾けることによって、各ノズル10から吐出されたインクの間隔(図2のIg)は、斜めに傾けない場合に比べて小さくなる。つまり、各ヘッド7を主走査方向(V方向)又は副走査方向(H方向)に対して斜めに傾けない場合には、各ノズル10から吐出されたインクの間隔(Ig)は、各ヘッド7における各ノズル10の間隔そのものとなる。これに対して、各ヘッド7を主走査方向(V方向)又は副走査方向(H方向)に対して斜めに傾ける場合には、各ノズル10から吐出されたインクの間隔(Ig)は、各ヘッド7における各ノズル10の間隔よりも小さくなる。これにより、欠陥画素に対してより多くのノズルを割り当てることができる。その結果、割り当てられた各ノズル10からのインク吐出量を少なくすることができる。よって、インク吐出部2が高速で移動しても、その移動している間に、所定のインク液滴量を欠陥画素に対して吐出することができる。したがって、欠陥画素の形状と位置とに合わせて、各ヘッド7を主走査方向又は副走査方向に対して斜めに傾けることが望ましい。
As shown in FIG. 2, by tilting each
図3(a)は、ヘッド7の外観を示す斜視図であり、図3(b)は、ヘッド7と、ヘッド7の各ノズル10からインクを吐出される基板8(CFパネル)とを示す断面図である。また、基板8(CFパネル)は、フィルタ層8aとガラス層8bとの2層からなっている。
FIG. 3A is a perspective view showing the appearance of the
図3(a)・(b)に示すように、ヘッド7は、ノズル10、筐体11、ノズルプレート12、インク吐出孔13、圧電部材14を備えており、インクを収容している。なお、ノズル10の数は、図2におけるノズル10の数と対応していないが、説明の便宜上、ノズル10の数を4個としている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
具体的には、筐体11の開口は、ノズルプレート12によって防がれている。ノズルプレート12には、ノズル10が所定の間隔をあけて備えられている。ノズル10には、直径が約20μmであるインク吐出孔13が形成されている。筐体11の内部には、インク流路15を形成するように圧電部材14が備えられている。ノズル10から基板8にインクが吐出される際には、印加された電圧に応じて圧電部材14が振動することにより、インク流路15に沿って、ノズル10からインク滴16が基板8に吐出される。
Specifically, the opening of the
なお、インクジェットを連続的に使用していると、ヘッドやインクの経時変化もあって、ノズルが不吐出ノズルになる場合が発生する。ここで、不吐出ノズルとは、ノズル中への異物混入等によって、インクを吐出することができない状態に陥ったノズル、又は、吐出したインクの着弾精度が指定された範囲を超えるような不安定な吐出状態に陥ったノズルをいう。その場合、一般にはプライム処理やワイピング処理等の不吐回復処理を行い、安定した吐出状態となるようにする。 Note that when ink jet is continuously used, the nozzles may become non-ejection nozzles due to changes in the head and ink over time. Here, a non-ejection nozzle is a nozzle that has become unable to eject ink due to contamination of foreign matter in the nozzle, or is unstable such that the landing accuracy of the ejected ink exceeds the specified range. A nozzle that has fallen into a proper discharge state. In that case, discharge failure recovery processing such as prime processing and wiping processing is generally performed to achieve a stable discharge state.
図4は、インク吐出部2が欠陥画素に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図4において、図2に示したインク吐出部2が、CFパネルの画素に対して斜めに傾けられ、そのインク吐出部2が、CFパネルの画素短辺方向である図4での上方向に移動する。
FIG. 4 is a plan view illustrating an ink ejection method when the
図4において、欠陥画素(インク吐出領域)17はCFパネルに発生した青色(B)の欠陥画素である。この欠陥画素17に対しては、インク吐出部2の青色用のヘッド7Bを用いてインクの吐出を行う。具体的には、青色用のヘッド7Bの一列に並んでいるノズル10のうち、この欠陥画素17の画素長辺方向幅Xに割り当てられた複数のノズル10から、欠陥画素17に対して、インク滴16を一定間隔で吐出する。
In FIG. 4, a defective pixel (ink ejection area) 17 is a blue (B) defective pixel generated in the CF panel. For the
ここで、図4に示すように、使用するインクとしてはCFパネルの各画素色に対応した赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の3色のインクとする。インク吐出部2に設けられたヘッド7R・7G・7Bは、各インクが内部でそれぞれ混じり合わないように、互いに分離して設けられており、互いに独立にインクの吐出を制御できる構成とする。また、CFパネルの画素は、略矩形領域形状をしており、インクを充填する画素内側はインクの濡れ広がりが良いように親水化が施され、画素の周囲は隣り合う画素にインクが流れ込まないように撥水化処理が施されて隣接画素間を分離している。
Here, as shown in FIG. 4, the ink to be used is ink of three colors of red (R), green (G) and blue (B) corresponding to each pixel color of the CF panel. The
図5は、図4においてインク吐出部2が欠陥画素17にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素17の画素長辺方向におけるインクの膜厚を示す断面図である。図5において、横軸は欠陥画素17の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界18によって区切られている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the film thickness of the ink in the pixel long side direction of the
図5に示すように、インク吐出部2が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素17の中で先にインクを吐出された部分Aはインクの膜厚が厚くなり、後にインクを吐出された部分Bはインクの膜厚が薄くなる。つまり、インク吐出の時間差により、後に吐出されたインクが、先に吐出されたインクに引き付けられて、画素内で膜厚が不均一になるという問題を生じる。具体的には、部分Aと部分Bとの膜厚のバラツキは±10%になる。
As shown in FIG. 5, when the
上記問題を解決する方法として、図6(a)・(b)に示すインク吐出方法が考えられる。図6(a)・(b)は、図4と同様に、インク吐出部2が欠陥画素17に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図4に示すインク吐出方法は、インク吐出部2の各ノズル10から吐出されるインク液滴数を一定としているのに対して、図6(a)・(b)に示すインク吐出方法は、インク吐出部2の各ノズル10から吐出されるインク液適数を、欠陥画素17の画素長辺方向幅Xに割り当てられた複数のノズルのうち、一端のノズル10Aでは減少又は増加させ、他端のノズル10Bでは増加又は減少させる。
As a method for solving the above problem, an ink discharge method shown in FIGS. 6A and 6B can be considered. 6A and 6B are plan views for explaining an ink ejection method when the
ここで、図6(a)・(b)に示すインク吐出方法を詳細に説明する。図6(a)は、欠陥画素17に対して斜めに傾けたインク吐出部2が、CFパネルの画素短辺方向である図6(a)での上方向に移動し、欠陥画素17にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図6(a)において、インク吐出部2の各ノズル10のうち、ノズル10Aは欠陥画素17を最初に通過するノズルであり、ノズル10Bは欠陥画素17を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル10Aからノズル10Bの間のノズルは、欠陥画素17の画素長辺方向幅Xに割り当てられた複数のノズルを示す。
Here, the ink ejection method shown in FIGS. 6A and 6B will be described in detail. In FIG. 6A, the
各ノズル10から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素17を最初に通過するノズル10Aからのインク液滴数は6滴とし、ノズル10Aとノズル10Bとの間に位置するノズル10からのインク液滴数は9滴とし、最後に通過するノズル10Bからのインク液滴数は11滴とするというように、各ノズル10から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
As for the number of ink droplets ejected from each
図6(b)は、欠陥画素17に対して斜めに傾けたインク吐出部2が、図6(a)とは逆の走査方向、つまり、CFパネルの画素短辺方向である図6(b)での下方向に移動し、欠陥画素17にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図6(b)において、インク吐出部2の各ノズル10のうち、ノズル10Bは欠陥画素17を最初に通過するノズルであり、ノズル10Aは欠陥画素17を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル10Bからノズル10Aの間のノズルは、欠陥画素17の画素長辺方向幅Xに割り当てられた複数のノズルを示す。
FIG. 6B shows the
各ノズル10から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素17を最初に通過するノズル10Bからのインク液滴数は6滴とし、ノズル10Bとノズル10Aとの間に位置するノズル10からのインク液滴数は9滴とし、最後に通過するノズル10Aからのインク液滴数は11滴とするというように、各ノズル10から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
Regarding the number of ink droplets ejected from each
なお、本実施の形態では、各ノズル10から吐出するインク液滴数を増加させることで各ノズル10から吐出するインク液滴量を増加させたが、各ノズル10から吐出するインク液滴数を一定として、インク1滴当たりの液量を増加させることで各ノズル10から吐出するインク液滴量を増加させてもよい。
In the present embodiment, the number of ink droplets ejected from each
図7は、図6(a)・(b)においてインク吐出部2が欠陥画素17にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素17の画素長辺方向における膜厚補正前及び膜厚補正後のインクの膜厚を示す断面図である。図7において、図5と同様に、横軸は欠陥画素17の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界18によって区切られている。
7A and 7B, when the
図7に示すように、インク吐出部2が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素17を最初に通過するノズルから欠陥画素17を最後に通過するノズルに向かって吐出するインク液滴数を段階的に増加させることにより、膜厚のバラツキが大きく低減していることが分かる。つまり、欠陥画素17の中で先にインクを吐出された部分A’において、補正前はインクの膜厚が厚くなっていたが、補正後はインクの膜厚が厚くなっていることはない。また、欠陥画素17の中で後にインクを吐出された部分B’において、補正前はインクの膜厚が薄くなっていたが、補正後はインクの膜厚が薄くなっている程度が低減されている。そして、部分A’と部分B’とのインクの膜厚のバラツキが大きく低減している。
As shown in FIG. 7, when the
本発明のインク吐出制御方法について図8のフローチャートに基づいて説明すれば以下の通りである。 The ink ejection control method of the present invention will be described as follows based on the flowchart of FIG.
ステップ1で、インク吐出領域の認識を行う。
In
ステップ2で、インク吐出領域の形状及び大きさの少なくとも一方に基づき、ヘッド角度及び吐出液滴数を算出する。
In
ステップ3で、算出したヘッド角度及び吐出液滴数に基づき吐出パターンを生成する。
In
ステップ4で、全てのインク吐出領域について吐出パターンを生成したかを判断する。吐出パターンを生成した場合(YESの場合)には、後述するステップ5に進む。一方、吐出パターンを生成していない場合(NOの場合)には、ステップ2に戻る。
In
ステップ5で、CFパネルに対するインク吐出順番の決定を行う。
In
ステップ6で、インク吐出順番に基づく吐出パターンの累積を行う。 In step 6, the ejection patterns are accumulated based on the ink ejection order.
ステップ7で、吐出パターン及びインク吐出タイミングをインク吐出部に入力する。
In
ステップ8で、インク吐出順番に基づき、ヘッドがCFパネルの吐出位置へ移動する。
In
ステップ9で、インクを吐出する。 In step 9, ink is ejected.
ステップ10で、次の吐出位置があるかを判断する。次の吐出位置がある場合(YESの場合)には、ステップ8に戻る。一方、次の吐出位置がない場合(NOの場合)には、インク吐出動作が終了する。
In
以上のように、本実施形態のインク吐出装置を採用することにより、適切なインク吐出液滴量を設定することが可能となり、その結果、色ムラのない鮮明な画素のCFパネルを製造することができ、かつ、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。 As described above, by adopting the ink ejection device of the present embodiment, it is possible to set an appropriate ink ejection droplet amount, and as a result, a clear pixel CF panel without color unevenness can be manufactured. And the repair time of defective pixels can be shortened.
また、前述した実施の形態では、CFパネルに生じた欠陥画素の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス(EL)表示装置の製造についても本発明を適用することができる。また、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても本発明を適用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造及び配線の製造についても本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the example of the defective pixel generated in the CF panel has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the manufacture of an electroluminescence (EL) display device having a plurality of ink discharge portions arranged in a matrix or stripe form. The present invention can also be applied to the manufacture of a back substrate of a plasma display device, and the present invention can also be applied to the manufacture of an image display device provided with electron-emitting devices and the manufacture of wiring.
本実施の形態において、インク吐出装置1は、ヘッドの移動制御部22を備えているとしたが、ヘッドの移動制御部22の代わりに媒体の移動制御部を備えていてもよい。つまり、インク吐出装置1は、媒体が移動する構成であってもよい。その場合、ヘッドの移動制御部22以外の構成は、前記実施の形態と同じであり、適宜実施の形態の図面も参照する。
In the present embodiment, the
このように、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、ヘッドまたは媒体を相対的に移動させる手段を有するインク吐出装置であって、該ヘッドあるいはノズル列が上記インク吐出装置の移動方向に対して斜めに傾けられ、かつノズルの一端から他端に向かってインク吐出量を段階的に増大あるいは減少させる吐出手段を有するという構成を有しているものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。 As described above, the ink discharge apparatus and the ink discharge control method according to the present invention are, for example, an ink discharge apparatus having a means for relatively moving a head or a medium, and the head or the nozzle row of the ink discharge apparatus. If it has an arrangement that is inclined obliquely with respect to the moving direction and has a discharge means that gradually increases or decreases the ink discharge amount from one end of the nozzle to the other end, the specific The configuration is not particularly limited.
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記媒体は基板であり、基板上の略短形形状の所定領域に吐出するインク吐出装置であって、該所定領域の長手方向は上記インク吐出装置の移動方向とほぼ直角に形成するという構成であってもよい。 The ink ejection apparatus and the ink ejection control method according to the present invention are, for example, an ink ejection apparatus that ejects a predetermined area of a substantially rectangular shape on a substrate, wherein the medium is a substrate, and the longitudinal direction of the predetermined area. The direction may be configured to be substantially perpendicular to the moving direction of the ink discharge device.
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記インク吐出装置は、前記基板の所定領域に対して、該所定領域長手方向の横幅に割り当てられた前記傾けたノズル列のうち所定領域に早く到着し吐出するノズルからのインク吐出量を減少させ、遅く吐出するノズルからのインク吐出量を増加させる吐出手段を有するという構成であってもよい。 In addition, according to the ink ejection device and the ink ejection control method of the present invention, for example, the ink ejection device may be configured such that the inclined nozzle row assigned to the predetermined region in the longitudinal direction with respect to the predetermined region of the substrate. Of these, a configuration may be adopted in which there is a discharge means that decreases the ink discharge amount from the nozzle that arrives early in the predetermined area and discharges it and increases the ink discharge amount from the nozzle that discharges late.
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記ヘッドあるいはノズル列の上記基板搬送方向に対して斜めに傾けられた角度は、上記所定領域長手方向の長さによって調整するという構成であってもよい。 In addition, in the ink discharge apparatus and the ink discharge control method according to the present invention, for example, the angle of the head or the nozzle row inclined obliquely with respect to the substrate transport direction is adjusted by the length of the predetermined region in the longitudinal direction. It may be configured as follows.
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記基板が、液晶表示装置用CFパネルであるという構成であってもよい。 In addition, the ink discharge device and the ink discharge control method according to the present invention may be configured such that, for example, the substrate is a CF panel for a liquid crystal display device.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、CFパネルに生じた欠陥画素の修復に利用することができる。また、本発明は、マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するEL表示装置の製造についても利用することができる。また、本発明は、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても利用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造、及び、配線の製造についても利用することができる。 The present invention can be used for repairing defective pixels generated in a CF panel. The present invention can also be used for manufacturing an EL display device having a plurality of ink discharge portions arranged in a matrix or stripe form. In addition, the present invention can be used for manufacturing a back substrate of a plasma display device, and can also be used for manufacturing an image display device including an electron-emitting device and manufacturing a wiring.
1 インク吐出装置
2 インク吐出部
3 インク吐出領域認識部(インク吐出領域認識手段)
4 インク吐出順番決定部
5 インク吐出液滴数演算部
6 インク吐出パターン生成部(インク吐出パターン生成手段)
7 ヘッド
7R ヘッド
7G ヘッド
7B ヘッド
8 基板
8a フィルタ層
8b ガラス層
10 ノズル
11 筐体
12 ノズルプレート
13 インク吐出孔
14 圧電部材
15 インク流路
16 インク滴
17 欠陥画素(インク吐出領域)
18 画素境界
21 ヘッドの角度制御部(角度調整手段)
22 ヘッドの移動制御部(移動制御手段)
23 インク吐出タイミング制御部(インク吐出タイミング制御手段)
DESCRIPTION OF
4 Ink Discharge
7
18
22 Head movement control unit (movement control means)
23 Ink Ejection Timing Control Unit (Ink Ejection Timing Control Unit)
Claims (22)
さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、
上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴とするインク吐出装置。 An ink discharge apparatus comprising a head that is movable relative to a medium that is an ink discharge target and that is provided with a plurality of nozzles that are capable of discharging ink as a nozzle row.
Furthermore, a movement control means for performing control to make the movement direction of the head movable in a direction non-parallel to the arrangement direction of the nozzle rows,
A discharge target nozzle determining means for determining a discharge target nozzle group that is a nozzle group composed of a plurality of nozzles arranged in a row in the nozzle row and that actually discharges ink to the medium;
Ink ejection timing control means for controlling the ejection of ink so that the ejection timing of ink is sequentially delayed from the nozzle that ejects ink first to the nozzle that ejects ink next. When,
In the discharge target nozzle group, the discharge amount of ink discharged later is larger than the discharge amount of ink discharged first from the nozzle that discharges ink first to the nozzle that discharges ink next. An ink discharge apparatus comprising: an ink discharge amount control unit that sequentially changes the ink discharge amount stepwise so as to increase.
上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項1に記載のインク吐出装置。 Furthermore, an ink discharge area recognition means for recognizing an ink discharge area that is an area for actually discharging ink in the medium is provided.
The discharge target nozzle determining means determines a nozzle group including a plurality of nozzles included in the nozzle row and corresponding to the recognized ink discharge region as a discharge target nozzle group,
The ink discharge timing control means and the ink discharge amount control means respectively determine the nozzle that has arrived first in the ink discharge area as the nozzle that discharges ink first, and the ink of each nozzle is sequentially and sequentially arranged. The ink ejection apparatus according to claim 1, wherein the ink ejection timing and the change in the ink ejection amount are controlled.
上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項2に記載のインク吐出装置。 The ink ejection area recognition means can recognize at least one of the shape and size of the ink ejection area,
The ink discharge apparatus according to claim 2, wherein the ink discharge amount control unit controls a change in the ink discharge amount based on the information recognized by the discharge region recognition unit.
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることを特徴とする請求項6に記載のインク吐出装置。 The angle adjusting means adjusts the inclination angle of the head or the medium with respect to the arrangement direction of the nozzle rows based on at least one of the shape and size of the ink ejection region,
7. A discharge target nozzle determining unit that determines a nozzle group including a plurality of nozzles corresponding to the ink discharge region as the discharge target nozzle group based on the adjusted inclination angle. The ink discharge apparatus according to 1.
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項6または7に記載のインク吐出装置。 Furthermore, an ink discharge that generates an ink discharge pattern based on at least the inclination angle of the head or medium adjusted by the angle adjusting unit and the stepwise change in the ink discharge amount controlled by the ink discharge amount control unit. Pattern generation means,
The ink ejection apparatus according to claim 6 or 7, wherein the ejection of ink from the ejection target nozzle group is performed based on the ink ejection pattern.
上記ヘッドは、上記インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項8に記載のインク吐出装置。 The ink discharge timing control means uses the ink discharge pattern generated by the ink discharge pattern generation means for the control of delaying the ink discharge timing, and
9. The ink ejection apparatus according to claim 8, wherein the head ejects ink based on a control signal from the ink ejection timing control means and the ink ejection pattern.
上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、
さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴とするインク吐出制御方法。 Ink discharge control for controlling ink discharge operation from a head that is movable relative to a medium that is an ink discharge target and that is provided with a plurality of nozzles as nozzle rows that can discharge ink onto the medium. A method,
The head is movable non-parallel to the nozzle row,
Further, a discharge target nozzle determining step for determining a discharge target nozzle group that is a nozzle group including a plurality of nozzles arranged in succession in the nozzle row and that actually discharges ink to the medium. When,
Ink ejection timing control step for controlling the ejection of ink so that the ejection timing of ink is sequentially delayed from the nozzle that ejects ink first to the nozzle that ejects ink in the ejection target nozzle group. When,
In the discharge target nozzle group, the discharge amount of ink discharged later is larger than the discharge amount of ink discharged first from the nozzle that discharges ink first to the nozzle that discharges ink next. An ink discharge amount control step of sequentially changing the ink discharge amount stepwise so as to increase.
上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項12に記載のインク吐出制御方法。 Furthermore, the method includes an ink discharge area recognition step for recognizing an ink discharge area that is an area for actually discharging ink in the medium.
The ejection target nozzle determination step determines a nozzle group including a plurality of nozzles included in the nozzle row and corresponding to the recognized ink ejection area as a ejection target nozzle group,
In each of the ink ejection timing control step and the ink ejection amount control step, the nozzle that has arrived first in the ink ejection area is determined as the nozzle that ejects ink first, and the ink of each nozzle is sequentially and sequentially arranged. The ink ejection control method according to claim 12, wherein a change in the ejection timing and the amount of ink ejection is controlled.
上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項13に記載のインク吐出制御方法。 The ink ejection region recognition step can recognize at least one of the shape and size of the ink ejection region,
14. The ink discharge control method according to claim 13, wherein the ink discharge amount control step controls a change in the ink discharge amount based on information recognized by the discharge region recognition means.
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることを特徴とする請求項17に記載のインク吐出制御方法。 The angle adjustment step adjusts the inclination angle of the head or the medium with respect to the arrangement direction of the nozzle rows based on at least one of the shape and size of the ink ejection region,
18. A discharge target nozzle determination step of determining a nozzle group including a plurality of nozzles corresponding to the ink discharge region as the discharge target nozzle group based on the adjusted inclination angle. 2. An ink discharge control method according to 1.
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項17または18に記載のインク吐出制御方法。 Furthermore, an ink discharge that generates an ink discharge pattern based on at least the inclination angle of the head or medium adjusted in the angle adjustment step and the stepwise change in the ink discharge amount controlled in the ink discharge amount control step. Including a pattern generation step,
The ink ejection control method according to claim 17 or 18, wherein the ejection of ink from the ejection target nozzle group is performed based on the ink ejection pattern.
上記ヘッドは、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項19に記載のインク吐出制御方法。 The ink discharge timing control step uses the ink discharge pattern generated by the ink discharge pattern generation step for the control of delaying the ink discharge timing, and
The ink ejection control method according to claim 19, wherein the head ejects ink based on a control signal from an ink ejection timing control step and the ink ejection pattern.
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